Преобразователь напряжения в код грея

(9) 4 Н 03 И 11/4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТ ого транзистора соединен с инои нур второготерами ого потен ала,едине оллек транзистора четвертого и коллектор тр динен с эмит го транзисто того транзисто транзистора соешестого и седьмоаза третьего траньег ами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРБ 1 Т К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯВ КОД ГРЕЯ, содержащий последовательно соединенные каскады преобразования, каждый из которых выполнен наусилителе, выход которого соединенс первым выводом первого резистора,второй вывод которого через второйрезистор соединен с входной шиной,а через третий резистор - с шинойнулевого потенциала, первый выводчетвертого резистора соединен с шиной опорного напряжения, пятый резистор, первый транзистор, о тли ч а ющи й с я тем, что, с. целью повышенияточности преобразования, в него введен Т-триггер, а в каждый из каскадов преобразования введены генератортока, компаратор напряжения, конденсатор, накопительный регистр, восемьтранзисторов, при этом эмиттеры первого, второго и третьего транзисторов объединены и через генератор тока соединены с шиной питания положительной полярности, коллектор первозистора соединена с шиной порогового напряжения, база четвертого транзистора через пятый резистор соединена с первым входом компаратора напряжения и является входом каскада, база пятого транзистора объединена с базой седьмого транзистора и соединена с вторым выводом первого резистора, коллектор четвертого транзистора объединен с коллекторами шестого и восьмого транзисторов и соединен с базами восьмого и девятого транзисторов, эмиттеры которых объединены и соединены с шиной питания отрицательной полярности, коллектор пятого транзистора объединен с коллекторами седьмого и девятого транзисторов и соединен с входом усилителя и первой обкладкой конденсатора, вторая обкладка которого соединена с шиной нулевого потенциала, база. шестого транзистора соединена с вторым выв дом четвертого резистора, второй вход компаратора напряжения соединен с шиной порогового напряжения, а выход - с базой второго транзистора и соответствующим информационным входом накопительного регистра, выход которого соединен с соответствующим информационным входом накопительного регистра последующего каскада, а вход синхронизации объединен с входа ми синхронизации накопительных регистров всех каскадов, входом Т-триггера и соединен с шиной тактовой частоты, прямой выход Т-триггера соединен с базами первых транзисторов нечетных каскадов, а инверсный выход - с базами первых транзисторов,четных каскадов.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь эовано при создании систем сбора и обработки информации,Цель изобретения - повышение точности преобразования.На фиг, 1 приведена схема предлагаемого преобразователя (показаны первые три разряда); на фиг. 2 - амплитудная характеристика каскада. 10 Преобразователь содержит каскады преобразования, каждый из которых включает усилитель 1, резисторы 2-4, транзисторы 5-13, генератор 14 тока, конденсатор 15, резистор 16, - компаратор 17 напряжения,резистор 18, накопительный регистр 19, Т-триггер 20. Преобразователь напряжения в код Грея содержит последовательно соединенные каскады преобразования, каждый иэ которых включает усилитель 1, выход. которого подключен к последовательно соединенным резисторам 2 и 3, резистор 4, включенный между резисторами 2 и 3 и шиной нулевого потенциала, девять транзисторов 5-13, причем объединенные эмиттеры транзисторов5-7 через генератор 14 тока подключены к шине положительного питания.Коллектор транзистора 5 соединен с.объединенными эмиттерами транзисторов 8 и 9, коллектор транзистора 6соединен с объединенными эмиттерами 30 транзисторов 10 и 11, коллектор тран 35 40 45 55 зистора 7 подсоединен к шине нулевого потенциала, коллекторы транзисторов 8 и 10 соединены с коллекторомтранэистора 12 и объединенными базами транзисторов 12 и 13, коллекторытранзисторов 9 и 11 соединены с коллектором транзистора 13, с входом усилителя 1 и с первой обкладкой.конденсатора 15, вторая обкладка конденсатора 15 заземлена. Эмиттеры транзисторов 12 и 13 подключены к;пине отрицательного питания, база транэис. тора 6 подключена к шине пороговогонапряжения, база транзистора 8 черезрезистор 16 подключена к неинвертиния и резистору 3. Неинвертирующийвход компаратора 17 напряжения первого каскада подключен к входной шине преобразователя, база транзистора 10 через резистор 18 подключенак шине опорного напряжения, базы транзисторов 9 и 11 подключены междурезисторами 2 и 3; к шине опорного рующему входу компаратора 17 напряженапряжения подключен инвертирующии вход компаратора 17 напряжения, вь 1- ход которого соединен с базой транзистора 5 и с информационным входом накопительного регистра 19, номер которого соответствует номеру каскада преобразования, Информационные входы накопительного регистра 19 с меньшими номерами соединены с соответствующими выходами накопительного регистра 19 предыдущего каскада преобразования. Вход синхронизации накопительного регистра подключен к шине тактовой частоты преобразователя, выход усилителя 1 каждого каскада преобразования соединен с инвертирующим входом компаратора 17 напряжения последующего каскада преобразования. Шина тактовой частоты подключена к входу Т-триггера 20, прямой выход которого соединен с базой транзистора 7 каждого каскада преобразования с нечетный номером, а инверсный выход Т-триггера 20 соединен с базой транзистора 7 каждого каскада преобразования с четным номером.Преобразователь .работает следующим образом.Т-триггер 20 управляет работой каскадов такимобразом, что каждый из каскадов поочередно работает то в режиме выборки, то в режиме хранения "передавая" обрабатываемое напряжение с каскада на каскад и формируя код Грея на выходах накопительных регистров. При этом частота дискретизации определяется циклом работыкаскада - выборка за время г. и храЦ некие в течение времени г.р, равного времени выборки С напряжения следующим каскадом, т.е. К= . Таким образом, через период 2 С на вход преобразователя можно подавать новое значение входного напряжения, Следовательно, за, счет того, что преобразователь одновременно раэличнымикаскадами обрабатывает несколько значений входного напряжения, его частота дискретизации повьппается в И/2 раэ по сравнению с преобразователем, все каскады которого работают только в активном режиме. При подаче с Т-триг-, гера 20 на базу транзистора 7 найря- жения логическая "1", транзистор 7 оказывается закрытым и ток, выраба- тываемый генератором 14 тока, проте-3кает через транзисторы каскада, находящегося при этом в режиме выборки. При подаче на базу транзистора 7 напряжения. логический "0" транзистор 7 оказывается открытым, а каскад - в режиме хранения. 5При работе в режиме выборки измеряемо отрицательное напряжение с помощью компаратора 17 напряжения сравнивается с опорным напряжением, В зависимости от результата сравнения на О выходе компаратора 17 напряжения вырабатывается напряжение большее или меньшее порогового и ток от генератора 14 тока протекает через транзистор 5.или транзистор 6. Если ток протекает через транзистор 5, то транзисторы 8, 9, 12, 13, усилитель 1 и резисторы 2, 4, 16 образуют усилительный каскадс коэффициентом передачи, определяемым отношением номиналов 20 резисторов 2 и 4. Резистор 16 необходим для компенсации падения напряжения за счет протекания тока базы транзистора 9 через резисторы 2 и 4. Задавая сопротивления резисторов 2 и 25 4 равными, получаем Ч = 2 Ч , гдеЬых7 - выходное напряжение усилителя 1; вых7- входное напряжение каскада.Если протекает ток через транзистор 6, то транзисторы 10 - 13, усилитель 1 и резисторы передачи 2, 3, 4, 18 образуют усилительный каскад с коэффициентом передачи, определяемым резисторами 2 и 3, при этом каскад обеспечивает смещение выходного напряжения пропорционально Ч. Резистор 18 необходим для компенсации падения напряжения за счет протекания тока базы транзистора 11 через резисторы 2, 3, 4. Задавая сопротивлениерезистора 3 равным половине сопротивления резистора 2, получаем Таким образом,. суммарная амплитудная характеристика каскада имеет внд, приведенный на фиг. 2, где точка излома формируется при срабатывании ком паратора 17 напряжения. Линейность характеристик обеспечивается глубокой отрицательной обратной связью, охватывающей усилительньщ каскад в целом. Выполнение функций устройства выборки и хранения каждым каскадом обеспечивается с помощью конденсатора 15. При протекании тока в режиме выборки через коллектор транзистора 13 конденсатор 1 заряжается до некоторого напряжения, однозначно связанного с выходным напряжением усилителя 1. В режиме хранения ток через транзистор 13 не протекает, на конденсаторе 15 сохраняетсязаряд и, следовательно, выходное напряжение усилителя 1 не меняется.Точность работы преобразователя определяется напряжением смещения ну- ля ЬЦ.-д,усилительных каскадов. Типовое значение этого напряжения смещения 3 мВ, т.е. более, чем на порядок уменьшается погрешность передаточной характеристики и при напряжении полной шкалы 10 В разрядность преобразователя равна 11 бит (при допустимой погрешности + 0,5 ед.младшего разря- да).1182687йх. ВНИИПИ Заказ 6120/5 Тираж 871 Подлисное филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектна